任何一種新的不銹鋼管材料在一定噸位的擠壓機上,生產規格范圍較廣的產品時,根據最佳擠壓溫度和允許的最佳變形量,編制擠壓工藝,對穩定擠壓工藝過程、保證產品質量和產量十分有益。
在現有(you)或新(xin)(xin)建的(de)(de)擠壓機上,對于(yu)試(shi)制(zhi)新(xin)(xin)材料(liao)(liao)的(de)(de)新(xin)(xin)產品和(he)大(da)量生產的(de)(de)老產品,通過試(shi)驗研究和(he)經驗總結,繪制(zhi)出以(yi)延伸系數和(he)坯料(liao)(liao)的(de)(de)加(jia)熱溫(wen)度(du)為坐(zuo)標的(de)(de)材料(liao)(liao)不(bu)銹鋼管可能的(de)(de)變形(xing)制(zhi)度(du)曲線(xian),如圖5-1所示。

在一定的加熱溫度條件下,變形程度增大將引起坯料金屬流出壓力增加,而金屬流出壓力受到擠壓機能力或擠壓工模具強度的限制。隨著不銹鋼管坯料加熱溫度的升高,允許的變形程度增大,因此,曲線Ⅰ(1區域和2區域之間)是材料在一定的延伸系數和加熱溫度的條件下,材料的極限的允許擠壓力。曲線Ⅱ(1區域和3區域之間)是在絕熱條件下,因熱效應而使金屬溫度升高與部分晶界熔化的曲線。因此,1區域為產品質量令人滿意時的區域,2區域是超過允許壓力的區域,3區域是晶界熔化區域。
如果(guo)提高擠(ji)壓(ya)機的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)能力(li)(li)或擠(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)允許應力(li)(li),1區域將會擴大,并且(qie)新的(de)(de)(de)(de)曲線將受到各種(zhong)(zhong)具(ju)(ju)體條(tiao)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)限制(圖5-1(b),其(qi)(qi)中P1>P2>P3)。在擠(ji)壓(ya)變(bian)形(xing)(xing)過程(cheng)中,部分熱(re)(re)(re)(re)量(liang)用于熔化玻璃潤滑(hua)劑(ji)、加(jia)熱(re)(re)(re)(re)擠(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)(ju)和(he)散發(fa)到周圍的(de)(de)(de)(de)空間;其(qi)(qi)余則留(liu)在變(bian)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬內,用于提高坯料(liao)溫(wen)度。在其(qi)(qi)他條(tiao)件(jian)(jian)(jian)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下,留(liu)在變(bian)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬內的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)與總(zong)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)比值與擠(ji)壓(ya)速度有(you)關,其(qi)(qi)中可(ke)能有(you)兩種(zhong)(zhong)極(ji)端(duan)的(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況:1. 當(dang)擠(ji)壓(ya)速度非(fei)常(chang)低時,變(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)(re)(re)完全(quan)散發(fa)到周圍空間,即變(bian)形(xing)(xing)流動在等溫(wen)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)下進行;2. 當(dang)擠(ji)壓(ya)速度無限大時,全(quan)部變(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)(re)(re)都留(liu)在金(jin)(jin)屬內,并建(jian)立了絕熱(re)(re)(re)(re)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)。實際上這兩種(zhong)(zhong)極(ji)端(duan)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)是不存(cun)在的(de)(de)(de)(de),因此實際情(qing)(qing)況是在這兩種(zhong)(zhong)極(ji)限情(qing)(qing)況之間。
對現有的擠壓機,繪制用于各種鋼的變形制度曲線具有實用意義。尼科波爾南方鋼管廠的專家Г.И.Гуляeв(Г.И.古里亞耶夫)等通過研究,用計算法繪制了適用于該廠3150噸液壓擠壓機擠壓06Cr18Ni11Ti不銹鋼管時的所有品種的變形制度曲線。除此之外,對擠壓機的每一種尺寸的擠壓筒也都繪制了相應的曲線。在計算和繪制各種材料的變形制度曲線時,需根據具體情況采用不同的限制條件。尼科波爾南方鋼管廠采用的限制因素為:
1. 擠壓機的名義擠壓力或(huo)擠壓桿上的應力不大于1100MPa;
2. 擠壓不銹鋼管材(cai)料(liao)的晶粒開始(shi)熔化溫度為(wei)1325℃;
3. 擠壓不(bu)銹鋼管(guan)材料在(zai)(zai)變(bian)形過程中和變(bian)形終了的(de)溫(wen)度較高,使(shi)奧氏體(ti)晶粒(li)長大。由(you)于材料在(zai)(zai)加(jia)(jia)熱和冷(leng)卻過程中沒(mei)有發(fa)生(sheng)相變(bian),在(zai)(zai)冷(leng)卻時(shi)材料的(de)晶粒(li)度不(bu)變(bian),因此,對于其用于再加(jia)(jia)工(冷(leng)加(jia)(jia)工)的(de)商(shang)品管(guan)坯料的(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)度為(wei)1220℃。

為了判斷在繪制(zhi)變(bian)(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)(qu)線時采用(yong)的假設(she)是否正確,尼科波爾南方不(bu)銹(xiu)鋼管廠用(yong)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)鋼坯料(liao)進(jin)行了一系(xi)列(lie)的擠(ji)壓試驗,包括設(she)定準確的加熱(re)溫(wen)度和擠(ji)壓力,以及坯料(liao)的加熱(re)溫(wen)度和延伸系(xi)數(shu)在比較寬的范圍(wei)內變(bian)(bian)化等。將試驗結果(guo)與計算數(shu)據進(jin)行比較,制(zhi)定保證商(shang)品管和再加工不(bu)銹(xiu)鋼管質量(liang)的變(bian)(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)(qu)線。3150噸擠(ji)壓機ф190mm擠(ji)壓筒(tong)在不(bu)同擠(ji)壓力的條件下,擠(ji)壓06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)鋼管時可能(neng)的變(bian)(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)(qu)線如圖5-2所示。

